Обмотка обмотка

(1) образец (2)

· · · ·

~ Рис. 2

Лабораторная установка

Экспериментальная установка состоит из элементов, показанных на рис. 3. Схема соединения элементов показана на рис. 4.

Генератор 2

переменного

напряжения

Ферромагнитный 1

образец

4

Регулятор 3

переменного напряжения Осциллограф

U _x

Рис. 3

На ферромагнитный образец в форме тора намотаны две обмотки N ₁ и N ₂. Через намагничивающую обмотку N ₁ пропускается переменный ток, создаваемый генератором 2. Переменное напряжение U _x, пропорциональное этому току, снимается с сопротивления R и подается на вход «х» осциллографа. Эти величины изменяются с помощью регулятора 3. Напряженность магнитного поля Н, создаваемая в ферромагнитном образце током в обмотке N ₁ пропорциональна U _x:

Н = k _x U _x, (5)

где k _x = 250 (A /м×В) (это значение определяется параметрами схемы). Таким образом, в ферромагнитном образце создается переменное магнитное поле, за напряженностью Н которого можно следить по величине отклонения луча осциллографа в горизонтальном направлении.

y

(2)

(3)

(1) C N₁ N₂ генератор пере-

менного напря-

жения.

R₁ R

вход

осцил- (4) (1)

лографа У

вход осцил-

Лографа Х

Рис 4.

Напряжение с обмотки N ₂ подается со сдвигом фазы p/2 на вход «у» осциллографа (через фазовращающую цепь, состоящую из сопротивления R ₁ и конденсатора С; рис. 4). Это напряжение, в свою очередь, пропорционально магнитной индукции В в образце:

B = k _y U _y, (6)

где коэффициент k _y = 0,18 (Тл/B) (это значение также определяется параметрами схемы). Таким образом, вертикальное смещение луча осциллографа пропорционально магнитной индукции В. Следовательно, при изменении в некоторых пределах Н этот луч выпишет в определенном масштабе некоторый участок зависимости В (Н). При переменном напряжении U _x, т. е. при периодическом изменении напряженности магнитного поля в некотором интервале от Н до + Н, на экране осциллографа возникнет полный график зависимости В (Н), т.е. появится петля магнитного гистерезиса. Размеры петли будут тем больше, чем больше амплитуда переменного напряжения U _x. На рис. 5 показаны три таких петли, соответствующие трем различным значениям амплитуды U _x.

В

x₀

y₀

О¢¢¢ Н

О¢¢

О¢

Рис. 5

Вершины всех трех петель О¢, О¢¢ и О¢¢¢ лежат на нулевой кривой намагничивания (на пунктирной линии, выходящей из начала координат). Координаты х и у этих вершин определяются по координатной сетке экрана осциллографа. Цена делений сетки имеет следующие значения:

d _x = 0,52 B (в горизонтальном х направлении),

d _у = 0,62 В (в вертикальном у направлении).

Поэтому в вершинах петель выполняются равенства U _x = d _x x; U _y = d _y y. В соответствии с (5) и (6) находим

В = k _у d _у у, Н = k _х d _х х. (7)

Значения магнитной проницаемости m (Н) в вершинах петель гистерезиса рассчитываются по формуле

m (Н) = B /(m ₀ H). (8)

Дата добавления: 2015-10-29